DE19740778C1

DE19740778C1 - Electronically scanned image recording method

Info

Publication number: DE19740778C1
Application number: DE1997140778
Authority: DE
Inventors: Juergen Amrhein; Thomas Poth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2017-09-17

Abstract

The image recording method has the signals provided by an electronic scanning head (4) converted into control control signals for a milling head (24) used for recording the image on an image surface as a series of milled grooves, with a depth and/or width corresponding to the brightness values for the scanned original image (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung einer Bildvorlage auf eine Abbildungsfläche mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a method for transmitting a Image template on an image surface with those in the preamble of claim 1 specified features.

Es ist bekannt, Bilder mit einem Scanner elektronisch abzuta sten und so den Bildpunkten entsprechend elektrische Signale zu gewinnen, die heutzutage meist digital weiterverarbeitet wer den, um schließlich auf eine Abbildungsfläche als rekonstruier tes Bild dargestellt zu werden. Im Zuge der Verarbeitung können die Signale auf einem Speichermedium zwischengespeichert oder über Signalstrecken übertragen werden, um an einem anderen Ort in das Bild zurückverwandelt zu werden. Beispiel sind etwa die Übertragung von Fernsehbildern oder das Ausdrucken von Bildern mit Printern.It is known to electronically scan images with a scanner and thus to electrical signals corresponding to the pixels win who are mostly digitally processed nowadays the, in order to finally reconstruct on an image surface image to be displayed. In the course of processing the signals are temporarily stored on a storage medium or be transmitted over signal links to another location to be transformed back into the picture. Examples are the Transmission of television pictures or printing of pictures with printers.

Aus der CH-Patentschrift 553 030 ist eine Einrichtung zum Zu stellen eines in einer Werkzeugspindel eingespannten Werkzeugs einer Gravierfräsmaschine mit photoelektrischem Lesekopf be kannt, der eine zu gravierende Kontur abtastet, beispielsweise Schriftzeichen oder Linien einer Zeichnung. Solange er eine Li nie verfolgt, werden die Koordinaten seiner Position auf einen Fräskopf übertragen, welcher der abgetasteten Linie nachgeführt wird. Am Anfang einer solchen Linie wird der Fräskopf durch ein Zustellsignal in die Fräsposition gefahren und während des Ab tastens in dieser gehalten, so daß er die abgetastete Linie als Nut in das zu gravierende Werkstück einfräst. Kommt der Lese kopf am Ende der Linie an, so erhält der Fräskopf ein Abhebesi gnal, um den Fräser vom Werkstück abzuheben. Auf diese Weise lassen sich auch unterbrochene Linienzüge, wie Buchstaben einer Schrift, fräsen. Die Möglichkeit einer kontinuierlichen Zustellung des Fräsers ermöglicht vorteilhafter weise die Erzielung feinster Oberflächen bei gleichmäßiger Be lastung des Fräsers.From CH patent 553 030 is a device for Zu set a tool clamped in a tool spindle an engraving machine with a photoelectric reading head knows who scans a contour to be engraved, for example Characters or lines in a drawing. As long as he's a Li never tracked, the coordinates of its position on you Transfer milling head, which tracks the scanned line becomes. At the beginning of such a line, the milling head is replaced by a Delivery signal moved into the milling position and during the down held in this, so that he considered the scanned line Milling the groove in the workpiece to be engraved. Comes the reading head at the end of the line, the milling head receives a lifting egg signal to lift the milling cutter from the workpiece. In this way broken lines, like letters one Writing, milling. The possibility of a continuous Delivery of the milling cutter enables more advantageous how to achieve the finest surfaces with even loading load of the milling cutter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung von Bildvorlagen anzugeben, das mit einfachen Mitteln die Übertragung beliebig detaillierter Bilddarstellungen auf dauerhafte Abbildungsflächen ermöglicht.The invention has for its object a method for Transfer of artwork to indicate that with simple means the transfer of any detailed images to permanent ones Imaging areas enabled.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features specified in claim 1 solved. Further training and special configurations of the Er invention are characterized in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich Bildvorlagen auf Platten als ein gefräste Bilder übertragen und sind dort dauerhaft fixiert. Verwendet man Platten mit einer dunklen Kernschicht und einer hellen Deckschicht, etwa in Form eines hellfarbigen Überzugs oder einer entsprechenden Lackierung, so werden beim Durch fräsen der Deckschicht die dunklen Bereiche des Plattenkerns freigelegt, die bei entsprechender Signalverarbeitung den dunklen Bereichen der Bildvorlage entsprechen. Bei Verwendung eines konusartigen oder Kegelfräsers läßt sich über Tiefen steuersignale die Frästiefe und damit der Durchmesser der eingefrästen Löscher steuern, so daß etwa für die dunkelsten Bildbereiche am tiefsten in die Platte hineingefräst wird und dabei ein entsprechend größerer Bereich des dunklen Platten kerns freigelegt wird. Selbstverständlich kann man auch umge kehrt vorgehen und einen hellen Plattenkern mit einem dunklen Überzug versehen und die Fräseransteuerung genau umgekehrt wählen, so daß an den hellsten Bildstellen am tiefsten einge fräst wird. Anstelle eines Punktrasters kann man auch ein Linienraster wählen und durch eine Tiefensteuerung die Linien breite der freigelegten Teile der Unterschicht entsprechend dem Helligkeitsverlauf des Vorlagebildes steuern. Bei Ver wendung eines Zylinder- oder Fingerfräsers mit Tiefensteuerung der Eintiefungen oder Nuten läßt sich - bei Platten mit homo genem oder Schichtaufbau - schon durch die daraus resul tierende Schattenwirkung ein gewünschter Bildeindruck erzielen, der mit der Beleuchtung auch noch variiert werden kann.By the features of the invention can image templates on plates as a milled images are transferred and are permanently fixed there. If you use plates with a dark core layer and one light top layer, for example in the form of a light-colored coating or a corresponding paint, so when through mill the top layer of the dark areas of the board core uncovered the the with appropriate signal processing dark areas of the original. Using of a cone-like or cone cutter can be done over depths control signals the milling depth and thus the diameter of the Control the milled extinguisher so that for the darkest Image areas are milled deepest into the plate and a correspondingly larger area of the dark panels core is exposed. Of course, you can also vice versa returns and a light core with a dark one Provide cover and the router control exactly the opposite choose so that the deepest is in the brightest parts of the image is milling. Instead of a grid of points, you can also use a Select the line grid and the lines using depth control width of the exposed parts of the lower layer accordingly control the brightness of the template image. With Ver using a cylinder or end mill with depth control the recesses or grooves can be - with plates with homo genem or layer structure - already through the result the desired shadow effect to achieve a desired image impression, which can also be varied with the lighting.

Die Verarbeitung der Abtastsignale erfolgt zweckmäßigerweise digital, wobei durch die heutigen Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung praktisch beliebige Effekte realisiert werden können, soweit dies gewünscht ist. Die übliche 8-Bit-Verarbeitung erlaubt 256 Graustufen des Bildes zu differen zieren und durch entsprechende Ansteuerung des Fräsers auch zu reproduzieren. The scanning signals are expediently processed digital, whereby through today's possibilities of digital Signal processing realized practically any effects can be, if desired. The usual 8-bit processing allows 256 gray levels of the image to be differentiated grace and also by appropriate control of the router reproduce.

Die Abtastung des Bildes und das Fräsen der Platte können an unterschiedlichen Orten vorgenommen werden. So kann das Bild beispielsweise in einem geeigneten Studio eingescannt werden und die Helligkeitssignale digitalisiert und in einem üblichen Speichermedium (z. B. Magnetband, Speicher-CD) festgehalten werden, und dieses Speichermedium kann dann zu einem anderen Ort gebracht werden, wo die Daten wieder ausgelesen und gege benenfalls weiterverarbeitet werden, um letztlich Steuer signale für eine Fräsmaschine zu ergeben. Anstelle der Tie fensteuerung ist auch eine quer zur Fräservorschubrichtung (Rasterabtastrichtung) des Fräsers verlaufende Seitensteuerung denkbar, wobei mit zunehmender seitlicher Auslenkung breitere Bereiche in die Platte gefräst werden, die bei einer dunklen Kernplatte entsprechend größere dunkle sichtbare Bereiche ergeben.The scanning of the image and the milling of the plate can start different locations. So the picture can for example, be scanned in a suitable studio and digitized the brightness signals and in a usual Storage medium (e.g. magnetic tape, storage CD) recorded and this storage medium can then be transferred to another Brought to the place where the data is read out again and may also be processed to ultimately tax to give signals for a milling machine. Instead of the tie The window control is also transverse to the milling feed direction (Raster scanning direction) of the milling cutter conceivable, the wider with increasing lateral deflection Areas are milled into the plate that are dark Core plate correspondingly larger dark visible areas surrender.

Nachfolgend sei anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Aus führungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigenBelow is an end with reference to the accompanying drawings management example of the invention explained. Show it

Fig. 1 eine schematische Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a schematic arrangement for performing the method according to the invention and

Fig. 2 ein die Wiedergabe eines nach dem erfindungs gemäßen Verfahren in eine Platte gefrästen Porträts. Fig. 2 is a reproduction of a portraits milled in a plate according to the Invention.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Porträt durch einen Scanner aufgenommen, wobei alle Bildpunkte von hell bis dunkel digitalisiert werden. Diese Auflösung wird anschließend ent weder direkt oder über ein Speichermedium zum Prozessor eines Bearbeitungszentrums übertragen. Hier werden z. B. mit einem Megabyte/m² die Bildpunkte mit 256 Grauwerten in Befehle für entsprechend tiefe Fräsungen umgewandelt. In der Praxis wird dafür z. B. eine ca. 800×600 mm große Werkplatte mit einem Raster (z. B. 6 mm) überzogen, wobei ein laufendes Werk zeug auf geraden Linien mit 6 mm Abstand über das Werkstück (Platte) fährt. In unserem Beispiel erhält der Kegel oder Scheibenfräser (konisch angeschliffen) alle 6 mm einen diffe renzierten Befehl für seine Eintauchtiefe. Dadurch entstehen parallele, mehr oder weniger tiefe und breite Nuten. Wenn in einer Zweischicht-Platte mit heller Oberfläche und dunklem Korpus gearbeitet wird, erscheinen Gebiete mit tiefen und daher auch breiten Fräsungen dunkel, und dort, wo wenig oder gar nicht gefräst wird, erscheint die Fläche hell. Betrachtet man die so bearbeitete Fläche aus entsprechendem Abstand, so ist das eingelesene Bild einwandfrei zu erkennen.In this embodiment, a portrait is taken by a scanner, with all pixels being digitized from light to dark. This resolution is then transmitted either directly or via a storage medium to the processor of a machining center. Here z. B. with a megabyte / m ^2, the pixels with 256 gray values converted into commands for correspondingly deep milling. In practice, z. B. an approximately 800 × 600 mm work plate with a grid (z. B. 6 mm) covered, a running tool on straight lines with 6 mm distance over the workpiece (plate). In our example, the cone or side milling cutter (tapered) receives a differentiated command for its immersion depth every 6 mm. This creates parallel, more or less deep and wide grooves. When working in a two-layer board with a light surface and dark body, areas with deep and therefore wide millings appear dark, and where little or no milling is carried out, the area appears bright Distance, the scanned image can be recognized perfectly.

Durch die Verwendung großachsiger Bearbeitungszentren mit hoher Speicherkapazität können großformatige Darstellungen gefertigt werden, die sich z. B. auf den Gebieten von Dekora tion und Werbung anbieten. Durch nachträgliche Farbgebung auf der bearbeiteten Oberfläche können weitere Effekte erzielt werden. Man lackiert beispielsweise eine durch Fräsnuten her gestellte Bildfläche parallel zur Nutrichtung von links mit einer bestimmten Farbe. Nach Abtrocknung lackiert man das Ganze mit einer Kontrastfarbe von rechts. Von der ersten Lackierung bleiben alle rechten Nutwände in der ersten Farbe erhalten, während alle linken Nutwände und die gesamte unbe arbeitete Oberfläche in der zweiten Farbe erscheinen. Geht man an einem solchen Bild vorbei, so sieht man es einmal als Negativ und dann wie ein Positiv, ähnlich den beiden Bildern einer Fotografie. Dieses Verfahren kann auch bei transparenten Plattenwerkstoffen eingesetzt werden, bei dem durch verschie dene Lichteffekte die Bilder erkennbar werden.By using large-axis machining centers with large storage capacity can display large format are manufactured, the z. B. in the fields of Dekora tion and advertising. Through subsequent coloring further effects can be achieved on the processed surface become. One paints for example by milling grooves image area parallel to the groove direction from the left with of a certain color. After drying, paint it All with a contrasting color from the right. From the first Painting all right groove walls remain in the first color preserved while all left groove walls and the entire unbe worked surface appear in the second color. You go past such a picture, you can see it as Negative and then like a positive, similar to the two pictures a photograph. This procedure can also be used with transparent Panel materials are used in which through various whose lighting effects make the images recognizable.

In Fig. 1 ist eine Bildvorlage 2 veranschaulicht, die mittels eines Scanners 4 abgetastet wird, wobei der Helligkeit der abgetasteten Bildpunkte entsprechende Abtastsignale erzeugt werden, die auf einer Leitung 6 in einen Speicher 8 übertragen und dort zwischengespeichert werden. Dieser Speicher kann an einen anderen Ort transportiert werden, wo die digitalen Ab tastwerte ausgelesen werden können und wieder als Bildpunkt signale zur Verfügung stehen. Über eine Datenleitung 10, die z. B. auch eine Funkverbindung sein kann, werden die Bildpunkt signale einer Signalverarbeitungsschaltung 12 zugeführt, in der sie zu Fräsersteuersignalen aufbereitet werden, die ge wünschtenfalls nochmals in einen Zwischenspeicher 14 abge speichert werden können und schließlich dem Fräserkopf einer Fräseinrichtung 16 zugeführt werden, um die Frästiefe oder Fräsbreite zu steuern, mit der Eintiefungen in eine Platte 18 gefräst werden. Die Platte besteht im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel aus einer Unter- oder Kernschicht 20 mit einer andersfarbigen Deckschicht 22, durch welche hindurch der Fräser 24 Eintiefungen fräst, die Bereiche der darunterlie genden Unterschicht 20 freilegen, deren Größe der Helligkeit der jeweiligen Bildbereiche der Vorlage entspricht.In Fig. 1, an original image 2 is illustrated, which is scanned by a scanner 4, wherein the brightness of the scanned image points are generated corresponding scanning signals, which are transmitted on a line 6 into a memory 8, and stored there. This memory can be transported to another location where the digital samples can be read out and are available again as pixel signals. Via a data line 10 , the z. B. also a wireless connection can be, the pixel signals are a signal processing circuit 12 is supplied, in which they are processed to router control signals that ge abge in a buffer memory 14 can be stored, if desired, again, and finally the cutter head a milling device are fed 16 to the milling depth or control milling width with which recesses are milled into a plate 18 . The plate consists in the illustrated exemplary embodiment of a lower or core layer 20 with a different colored cover layer 22 , through which the milling cutter 24 cuts recesses, exposing the areas of the underlying lower layer 20 , the size of which corresponds to the brightness of the respective image areas of the original.

Das Ergebnis eines solchen, mit einem Linienraster gefrästen Bildes ist in Fig. 2 in Form eines Teiles eines Porträts veranschaulicht, das bei Betrachtung aus genügendem Abstand eine gute Reproduktion der Bildvorlage ergibt.The result of such an image, milled with a line grid, is illustrated in FIG. 2 in the form of part of a portrait which, when viewed from a sufficient distance, results in a good reproduction of the original image.

Claims

1. A method for transferring an image template to an imaging surface, in which the original is scanned with a reading head and the scanning signals for the reconstruction of the image on the imaging surface are processed into control signals for a milling head, which is guided over a plate serving as an imaging surface and is controlled by the control signals so that the template corresponding grooves are milled, characterized in that the scanning is carried out according to a grid and the control signals depth and / or width control signals for controlling the cutter head are such that the grooves in the form of depressions with are milled by the brightness of the scanned pixels of certain depth and / or width.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the scanning takes place according to a line grid and the milling control head for milling lines of variable width becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the processing of the scanning signals a digita lization includes.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that one of at least one top layer and one plate with a different colored underlayer is used and the milling head is controlled by the control signals that the size of the milled areas of the top layer and so that the exposed areas of the lower layer through the Brightness values of the corresponding pixels are determined.

5. The method according to claim 4, characterized in that a plate with a dark under or core layer and lighter Top layer or vice versa is used.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized records that the cutter head be with a cone-like cutter pieces and the depth of the milled through the top layer Depressions and thus the width of the exposed areas the lower layer of the brightness of the pixels in question corresponds.